基于冰糖橙皮渣发酵产燃料乙醇的初步研究

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1、学校代码10530学号200715011066分类号Q815密级硕士学位论文冰糖橙皮渣发酵产燃料乙醇的初步研究学位申请人高玉妹指导教师刘跃进教授陶能国副教授学院名称化工学院学科专业化学工程研究方向生物能源二〇一〇年六月五日ThePreliminaryStudyofFuelEthanolProductionfromBingtangSweetOrangeResidueCandidateYumeiGaoSupervisorYuejinLiuProfessor,NengguoTaoViceProfessorCollegeChemi

2、calEngineeringCollegeProgramBioenergySpecializationChemicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2010湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

3、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要目前，利用废弃纤维质原料制取燃料乙醇已成为全球的研究和应用热点。本文以冰糖橙皮渣为原料，对其发酵制取燃料

4、乙醇的过程进行了相关研究。在燃料乙醇的生产过程中，菌种的性能是决定发酵效率的关键。本文从不同白酒酒曲中分离出了9株酵母菌，并比较了这9个菌株的生理生化特性、耐高温和耐酒精能力等特性。结果表明：分离的9株酵母菌上述特性差别较大，其中，Y-4各方面均表现突出，该菌株能利用木糖在内的多种糖源，能在42℃下生长，能耐14%的酒精度。通过分子鉴定，该酵母为异常毕赤酵母（Pichiaanomala）。对硫酸水解冰糖橙皮渣的工艺进行了初步探讨。单因素实验结果表明，硫酸水解冰糖橙皮渣的最佳单因素条件依次为：温度120℃；停留时间60min

5、；硫酸4浓度0.15mol/L；液固比10:1。以此为基础，设计了一个L9(3)正交实验，结果表明硫酸水解的最佳工艺条件为：硫酸浓度为0.15mol/L；液固比为10:1；温度为120℃；停留时间为90min，在此条件下获得的还原糖得率为50.25%，物质失重百分比为82.9%。采用纤维素酶、果胶酶和β-葡萄糖苷酶对冰糖橙皮渣进行了酶水解，研究了酶用量、缓冲液种类、底物浓度、pH、时间、不同助剂对酶水解的影响。实验研究结果表明：最适纤维素酶用量和果胶酶用量分别为3mg/g底物，5mg/g底物，最适缓冲液为磷酸-柠檬酸，底物

6、浓度为20g/L，pH为4.8，反应时间为48h，最适添加剂及其用量为0.5%的吐温80。在以上最优条件下所得还原糖得率可达61.45%，明显高于酸水解的还原糖得率。最后，研究了以冰糖橙皮渣为原料生产乙醇的发酵工艺条件。结果表明，冰糖橙皮渣发酵的最佳单因素条件依次为：接种量12%；发酵时间72h；pH4.5；4发酵温度33℃。以此为基础，设计了一个L9(3)正交实验，结果表明冰糖橙皮渣发酵的最佳工艺条件如下：接种量12%；发酵时间72h；pH4.8；发酵温度33℃。在最优条件下进行发酵，所得乙醇产率为0.1128g/g。本

7、文通过对冰糖橙皮渣发酵产乙醇的研究，可以为柑橘皮渣的处理提供理论依据，对提高柑橘加工废弃物的经济价值有着重要的指导作用。关键词：冰糖橙皮渣；燃料乙醇；硫酸水解；酶水解；发酵IAbstractUsingcellulosematerialtoproduceethanolhasbecomethehotspotofstudyandapplicationinlastdecadesaroundtheworld.Inthispaper,theproductionofethanolusingBingtangsweetorangeresid

8、ueasrawmaterialwasstudied.Intheproductionoffuelethanol,strainisakeyfactortodeterminethefermentationperformance.Nineyeaststrainswereisolatedfromlocalwine